削弱衛(wèi)星星歷誤差對(duì)定位精度影響的方法探討

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1、第18卷#專輯#淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo.l18S.I.2009年12月JournalofHuaihaiInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)Dec.2008DOI:10.3969/.jjssn.1672-6685.2009.S0.020削弱衛(wèi)星星歷誤差對(duì)定位精度影響的方法探討李曉東(連云港四方測(cè)繪勘察有限公司,江蘇連云港222047)摘要:GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于軍事、國防、智能交通、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、測(cè)繪等領(lǐng)域。GPS測(cè)量

2、定位技術(shù),是將衛(wèi)星位置(衛(wèi)星坐標(biāo))作為已知值,以偽距或者載波相位為觀測(cè)量,通過空間后方交會(huì)原理計(jì)算出地面點(diǎn)位或者空間基線。GPS衛(wèi)星星歷誤差是一種起算數(shù)據(jù)誤差,具有系統(tǒng)誤差特性,它將嚴(yán)重影響到單點(diǎn)定位的精度,同時(shí)亦是精密相對(duì)定位中的重要誤差源。主要針對(duì)削弱GPS衛(wèi)星星歷誤差對(duì)定位精度影響的方法進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞:GPS;星歷誤差;拉格朗日多項(xiàng)式中圖分類號(hào):P228文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-6685(2009)S0-0052-040引言的增加,衛(wèi)星軌道誤差將成為影響定位精度的主要因素。因此采用一定的方法來削弱衛(wèi)

3、星星歷誤差對(duì)GPS測(cè)量定位技術(shù),是將衛(wèi)星位置作為已知值,定位精度的影響,將是十分重要與必要的。以偽距或者載波相位為觀測(cè)量,通過空間后方交會(huì)目前解決星歷誤差的的方法通常采用軌道改原理計(jì)算出地面點(diǎn)位或者空間基線。GPS測(cè)量作業(yè)進(jìn)、建立區(qū)域跟蹤網(wǎng)獨(dú)立定軌系統(tǒng)、多項(xiàng)式擬和廣播模式分為兩種:絕對(duì)定位(單點(diǎn)定位)和相對(duì)定位星歷參數(shù)等方法。(差分定位),以及靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位。利用GPS系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量定位時(shí),GPS衛(wèi)星是作1傳統(tǒng)方法介紹為高空動(dòng)態(tài)已知點(diǎn),需要實(shí)時(shí)計(jì)算衛(wèi)星在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的瞬時(shí)坐標(biāo)。GPS軌道信息是定位的基本1.1

4、區(qū)域網(wǎng)GPS衛(wèi)星獨(dú)立定軌系統(tǒng)要素,精確的軌道信息是精密定位的基礎(chǔ)。GPS衛(wèi)在一定范圍內(nèi),建立GPS衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)進(jìn)行獨(dú)立星星歷就是描述有關(guān)衛(wèi)星運(yùn)行軌道的信息。定軌。連續(xù)精確地測(cè)定衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,并將精確衛(wèi)星星歷是一系列描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及其軌道的參的軌道參數(shù)發(fā)送給用戶。這不僅可以使我國的用戶數(shù),GPS導(dǎo)航定位的原理是將GPS衛(wèi)星作為高空動(dòng)在非常時(shí)期不受美國政府有意降低調(diào)制在C/A碼態(tài)已知點(diǎn),用戶通過測(cè)量GPS接收機(jī)到衛(wèi)星間的距上的衛(wèi)星星歷精度的影響,而且可以提高精密星歷離進(jìn)而確定接收機(jī)所在的位置。因此衛(wèi)星星歷是導(dǎo)的精度。這將

5、對(duì)提高精密定位的精度起顯著作用,航定位的基礎(chǔ)。同時(shí)也可為實(shí)時(shí)定位提供預(yù)報(bào)星歷。GPS衛(wèi)星星歷分為廣播星歷與精密星歷。廣播1.2軌道改進(jìn)法星歷是通過導(dǎo)航電文直接發(fā)送給用戶GPS接收機(jī)采用軌道改進(jìn)方法處理觀測(cè)數(shù)據(jù),這一思想的的,而精密星歷是由IGS(InternationalGPSService)基本原理是在數(shù)據(jù)處理中,引入表征衛(wèi)星軌道偏差服務(wù)機(jī)構(gòu)事后提供。的改正參數(shù),并假設(shè)在短時(shí)間內(nèi)這些參數(shù)為常量,將在GPS精密定位中,星歷誤差是影響定位精度其作為待估計(jì)量與其它位置參數(shù)一并求解。軌道改的一個(gè)重要因素。單點(diǎn)定位過程中,

6、衛(wèi)星星歷誤差進(jìn)法也有一定的局限性,因此不宜作為GPS定位中是其最主要的誤差源,在相對(duì)定位中,隨著基線長度的一種基本方法,而是作為無法獲得精密星歷情況收稿日期:2009-10-11;修訂日期:2009-11-10作者簡介:李曉東(1986-),男,江蘇江陰人,連云港四方測(cè)繪勘察有限公司技術(shù)員,主要從事工程測(cè)量方面的研究。#專輯#李曉東:削弱衛(wèi)星星歷誤差對(duì)定位精度影響的方法探討53下某些部門采取的補(bǔ)救措施或在特定情況下采取的此式為范德蒙行列式,利用行列式性質(zhì)可得:ni-1措施。Vn(x0,x1,,xn)=FF(xi-x

7、j)i=1j=01.3利用IGS精密星歷由于iXj時(shí)xiXxj,故所有因子xi-xjX0,于是精密星歷提供了等間隔時(shí)間點(diǎn)上衛(wèi)星的精確軌Vn(x0,x1,xn)X0。即插值多項(xiàng)式存在且唯一。道,在高精度的應(yīng)用領(lǐng)域,采用精密星歷可大大提高(2)插值函數(shù)定位精度,節(jié)省經(jīng)費(fèi)。目前IGS機(jī)構(gòu)提供UltraOr-過n+1個(gè)不同的點(diǎn)分別決定n+1個(gè)n次插值bit、FastOrbi、tFinalOrbit三種精密軌道?;瘮?shù)l0(x),l1(x),ln(x)。每個(gè)插值基本多項(xiàng)式1.4同步觀測(cè)值求差法li(x)滿足:這種方法是利用兩

8、個(gè)或多個(gè)觀測(cè)站,對(duì)同一衛(wèi)1li(x)是n次多項(xiàng)式;星的同步觀測(cè)值求差,以減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響。o當(dāng)i=j時(shí),li(x)=1;而在其它n個(gè)li(xk)=由于同一衛(wèi)星的位置誤差對(duì)不同觀測(cè)站同步觀測(cè)量0,(kXi)。的影響具有系統(tǒng)性質(zhì),所以通過求差的方法,可以明由于li(xk)=0,(kXi),故li(x)有因子(x-顯地削弱衛(wèi)星軌道誤差的影響,特別是當(dāng)基線較短

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